Unity网络通信笔记

原创已于 2026-01-03 17:30:36 修改 · 390 阅读

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#unity #网络

于 2025-06-09 00:22:05 首次发布

需求

首先要意识到网络通信面对的是一个怎么样的情景：

服务器会连任意个客户端；
连接是由客户端发起的，绝大多数情况下由客户端断开（除非服务器要维护），任意时刻可能有客户端连入连出，服务端需要知道客户端连出；
服务端和客户端可能任意时刻给对方发消息，所以双方都要一直准备好接收。但是两端还有别的事要做，通信不能阻塞主线程；
发的只能是字节数组，发时要把数据类序列化，接收时反序列化；
发的只能是字节数组，但是发的数据类有多种，需要一个数据类型头标记这是哪个数据类。（如果是二进制序列化用于保存文件，就可以通过文件路径知道对应的数据类，无需这个标记ID，但网络通信是一条信道传递多种数据类）；
分包黏包。接收端可能接收到多条消息或不完整消息；
定义通信的需求，什么情况下需要发数据？发什么数据类？对方回复什么？相当于自定义一套协议。不过没设计好也可以先写纯收发字节数组的模块；
多线程情景下，非主线程不能调用Unity类，但需要解决这个问题；

网络通信要处理的问题

定义消息类型，通信会使用很多种消息类型，包含的字段数量、类型、名称不同，接收端要能分辨出消息类型（这里面还有两次要分辨类型的情景，一次是反序列化时根据类型提供对应的模板，一次是业务层根据类型交给相应模块处理）。分辨消息类型的方法主要是2种：消息包含的类型枚举；或用is判断。但是反序列化时消息还是字节流，只能用消息头的数字（或者说枚举）判断。业务层这两种方案都可以用。还要考虑消息类型会不会多到爆炸，哪些消息能复用消息类（比如消息类型枚举可以分得很细，但消息类根据消息需要的数据结构分，比如所有只包含一个字符串的消息共用一个消息类，但是它们的消息类型枚举不同）。
序列化方案，两端必须使用完全相同的库，即使同用json，不同的库序列化后的具体细节也可能不同。
通信系统多层之间控制耦合度。系统分为通信层（负责字节流发送接收，以及接收端的分包黏包）、协议层（字节流和消息类之间的翻译）、业务层（翻译出的消息类给不同模块使用）。在发送端顺序是业务层>协议层>通信层，接收端是通信层>协议层>业务层，前一层的输出是后一层的输入。如果用调用，前一层要引用后一层，然后服务端、客户端都要处理发送、接收，这3层就互相全都引用，紧紧耦合成一个整体。

分层

可以把通信部分分成两个模块：协议模块、通信模块。前者负责：

在数据类和字节数组之间转换；
发送时在数据类的字节数组前加上标记数据类类型的ID；
接收时根据头的ID判断数据类类型，然后反序列化成数据类；

通信模块负责：

接收字节数组，发送给另一端，和接收另一端发来的字节数组。
维护缓存区，处理分包黏包；

因为处理分包黏包需要读取消息的期望长度，属于协议模块的工作，导致协议模块和通信模块不能完全解耦。

调试用具

首先写一个能打印字节数组的函数，用于直接查看消息内容。

void PrintBytes(byte[] bytes) {
        string byteString = string.Join(", ", bytes);
        Debug.Log(byteString);
    }

C#网络通信的类

IPAddress、IPEndPoint、Socket。Socket构造时输入地址版本（IPv4、IPv6）、协议（TCP、UDP）、IPEndPoint构造时输入IPAddress、端口号。二者通过

socket.Bind(iPEndPoint);

联系起来。为什么需要IPEndPoint、Socket两个类？

通信模块

服务端会连很多客户端，为了存连接的所有客户端可以用一个字典；
服务端要知道客户端断开了连接，可以通过判断socket.Receive(buffer)返回的数是否为0.没收到消息时这个函数会阻塞线程，不返回，若返回0则说明客户端断开了连接。需要紧接着执行socket.Shutdown()和socket.Close()；

客户端：

void HandleBuffer(int len)
        {
            bufferEnd += len;
            while (bufferEnd - bufferHead >= MyProtocol.headOffset)
            {
                int lenE = buffer[bufferHead + MyProtocol.typeOffset];
                int lenR = bufferEnd - bufferHead - MyProtocol.headOffset;
                if (lenE > lenR)//分包
                {
                    if (bufferHead != 0)//搬运到缓存区头
                    {
                        Array.Copy(buffer, bufferHead, buffer, 0, bufferEnd - bufferHead);
                        bufferEnd = bufferEnd - bufferHead;
                        bufferHead = 0;
                    }
                    break;
                }
                else if (lenE == lenR)
                {
                    object data = MyProtocol.Instance.Decode(buffer, bufferHead);
                    PrintData(data);
                    bufferHead = 0;
                    bufferEnd = 0;
                    break;
                }
                else if (lenE < lenR)//黏包
                {
                    object data = MyProtocol.Instance.Decode(buffer, bufferHead);
                    PrintData(data);
                    bufferHead+=MyProtocol.headOffset+lenE;
                }
            }
        }

序列化反序列化模块

用于网络通信的二进制序列化和一般二进制序列化多了消息头，消息头包括：

标记是哪种数据类的ID；
用于处理分包黏包而加的消息体长度；

如果暂时没有实战项目，纯为了学习，该怎么写数据类序列化反序列化的部分？

是否要写一个能序列化任意数据类的程序？更一般地说，序列化反序列化是写在各数据类里还是由一个类统一完成？

序列化之后就是一个字节数组，已经无法知道是什么数据类了，所以加数据类ID必须在序列化的函数里。那么这个《能序列化任意数据类的程序》也就不再能序列化任意数据类了。然后意识到“能序列化任意数据类”对网络传输意义不大，任何数据类都要通过头ID才知道怎么反序列化。

不过《能序列化任意数据类的程序》还是能解决对大型数据类一个个字段序列化太麻烦的问题。

使用GetFields()的“万能”序列化程序还有一个问题，就是不能序列化基本数据类型，只能序列化class。

综上，这个《能序列化任意数据类的程序》对输入的object需要先用is判断具体类型，加ID头，然后用GetFields()、循环序列化，如果要传输的数据类种类很多、数据类字段很多，才有优势。

消息体长度需要把数据类序列化后才能知道，却要放在消息体前面。这么看序列化函数里用byte[]处理太不灵活了，不如用List<byte>。

TCP

分包粘包处理

一句话概括分包粘包：接收端接收到的消息不一定是一条，可能小于1，可能是多条，可能有“小数”。

发送端在消息头再加上消息体的字节数。接收端有一个byte[]缓存区，缓存头cacheHead、缓存尾int cacheEnd。收到新消息放入缓存区尾部，更新cacheEnd。消息解析变成一个循环，每次循环：

cacheEnd-cacheHead看是否不小于消息头，小于则循环结束，继续等；
不小于则读取消息头记录的消息体长度Le，和缓存区的消息体长度Lr比较；
若Le>Lr，则消息没收完，把残留消息搬运到缓存区头，循环结束，继续等；
若Le==Lr，则刚好是一条消息，解析，cacheHead、cacheEnd设0，循环结束，继续等；
若Le<Lr，则有多条消息，解析，更新cacheHead，回到1；

前面的消息解析完后，最后不完整的消息是搬运到缓冲区头还是原地不动？搬到缓存区头造成额外劳动。

如果原地不动，那么

把完整消息解析后如果尾部有残留消息需要把cacheHead移到残留消息头，如果没有残留消息则cacheHead、cacheEnd都设0；
存在一种可能，收到的消息总是有残留，cacheHead、cacheEnd总是不设0，有可能溢出缓存区。所以我们发现完整消息解析完后残留消息必须搬运到缓存区头。

处理分包黏包的逻辑略复杂，应该尽量封装，避免反复写。但是这个函数内部调用了解码函数，还修改了缓存区头、缓存区尾两个字段，和其他部分高度耦合。即使解耦也不得不把解码函数通过委托，bufferHead、bufferEnd通过out传入，解码函数是一个byte[]转object的函数，委托类型还要自定义。

void HandleBuffer(int len)
        {
            bufferEnd += len;
            while (bufferEnd - bufferHead >= MyProtocol.headOffset)
            {
                int lenE = buffer[bufferHead + MyProtocol.typeOffset];
                int lenR = bufferEnd - bufferHead - MyProtocol.headOffset;
                if (lenE > lenR)//分包
                {
                    if (bufferHead != 0)//搬运到缓存区头
                    {
                        Array.Copy(buffer, bufferHead, buffer, 0, bufferEnd - bufferHead);
                        bufferEnd = bufferEnd - bufferHead;
                        bufferHead = 0;
                    }
                    break;
                }
                else if (lenE == lenR)
                {
                    object data = MyProtocol.Instance.Decode(buffer, bufferHead);
                    PrintData(data);
                    bufferHead = 0;
                    bufferEnd = 0;
                    break;
                }
                else if (lenE < lenR)//黏包
                {
                    object data = MyProtocol.Instance.Decode(buffer, bufferHead);
                    PrintData(data);
                    bufferHead+=MyProtocol.headOffset+lenE;
                }
            }
        }

心跳消息

心跳消息里有几种周期？首先是客户端发消息周期Tsend，然后服务端心跳超时Tout如果也用这个周期那么传输中有点延迟就超时了，所以心跳超时应该比Tsend大一点。收心跳消息直接用接收函数。还有一个检测的周期Tcheck，能不能让Tcheck=Tout？

心跳消息和socket.Receive()判断客户端断开的矛盾

socket.Receive()会阻塞线程，使用它返回的len判断客户端断开就不能利用接收线程接收心跳消息。要让socket.Receive()不阻塞接收线程，需要用socket.Availabe>0判断，然后接收。

使用异步方法容易遇到的问题

客户端连接后就开始发心跳消息，但是连接异步方法可能还没执行完；
服务端心跳消息超时后关闭连接，但是会把异步接收用到的某些对象设空；
socketAsyncEventArgs.BytesTransferred或EndReceive返回0时，其实是断开了连接；

UDP通信

有这几个特点：

无连接，就是说收到消息才知道是谁发的。根据之前如果维护一个记录客户的字典，TCP是接受连接时加入字典，UDP是收到消息，客户不在字典时加入字典，之前是客户类有一个接收缓存区，现在收到消息才确定加不加入字典，无法用客户的缓存区收消息了。

HTTP

InvalidOperationException: Insecure connection not allowed

要么把url的http改成https，有时候能成功，有时候会打印unityWebRequest.error：

关于protobuf

protobuf通过命令行生成cs脚本，先输入软件protoc.exe，但是要求：

不能用双引号括起来；
路径里不能有空格，否则就被认为是分隔参数的；

要么

cd跳转到protoc.exe的路径，直接输入软件名，然后发现这样也不行，还需要前面加.\；
使用没有空格的路径（扯淡呢，这不可能）；
把protoc.exe加入环境变量PATH（多了这一步手动操作）；

脚本，需要注意：

WorkingDirectory写入protoc.exe的文件夹；
exe名字前面加.\\
路径两边加\"

using System.Diagnostics;
using System.IO;
using UnityEditor;
using UnityEngine;
public class ProtobufAuto{
    static string PATH = $"{Application.dataPath}/protobuf";
    static string EXE_PATH = $".\\protoc.exe";
    [MenuItem("Protobuf/生成cs脚本")]
    static void GenCS()
    {
        DirectoryInfo directory = Directory.CreateDirectory(PATH);
        FileInfo[] files = directory.GetFiles();
        UnityEngine.Debug.Log(PATH);
        foreach (FileInfo file in files)
        {
            if (file.Extension == ".proto")
            {
                Process process = new Process();
                process.StartInfo.FileName = EXE_PATH;
                process.StartInfo.Arguments = $"-I=\"{PATH}\" --csharp_out=\"{PATH}\" {file.Name}";
                process.StartInfo.WorkingDirectory = $"{Application.dataPath}";
                process.Start();
                UnityEngine.Debug.Log(file.Name);
            }
        }
    }
}

找不到metadata文件

重开项目，好了，草你妈。

UnityWebRequest

获取文本、二进制

IEnumerator Load(){
    UnityWebRequest reqest=UnityWebRequest.Get("资源地址带后缀名");
    yield return request.SendWebRequest();
    if(request.result==UnityWebRequest.Result.Success){
        request.downloadHander.text;
        request.downloadHandler.data;
    }

获取纹理

IEnumerator LoadTex(){
    UnityWebRequest reqest=UnityWebRequestTexture.GetTexture("资源地址带后缀名");
    yield return request.SendWebRequest();
    if(request.result==UnityWebRequest.Result.Success){
        (request.downloadHander as DownloadHandlerTexture).texture;//或者下面的方法
        DownloadHandlerTexture.GetContent(request);
    }

获取AB包

IEnumerator LoadAB(){
    UnityWebRequest reqest=UnityWebRequestAssetBundle.GetAssetBundle("资源地址带后缀名");
    yield return request.SendWebRequest();
    if(request.result==UnityWebRequest.Result.Success){
        (request.downloadHander as DownloadHandlerAssetBundle).assetBundle;//或者下面的方法
        DownloadHandlerAssetBundle.GetContent(request);
    }

获取进度

IEnumerator Load(){
    UnityWebRequest reqest=UnityWebRequest.Get("资源地址带后缀名");
    request.SendWebRequest();
    while(!request.isDone){
        Debug.Log(request.downloadProgress);
        Debug.Log(request.downloadBytes);
        yield return 0;
    }
    if(request.result==UnityWebRequest.Result.Success){
        request.downloadHander.text;
        request.downloadHandler.data;
    }

FTP和Serv U

管理用户时出现：当前页面的脚本发生错误

上传失败后会出现，重启Serv U可暂时解决

上传失败：550 Permission denied.

deepseek:

FTP上传文件时出现"550 Permission denied"错误通常与权限配置问题相关，以下是常见原因和解决方案：

确保目标目录具有可写权限（chmod 755或777）3
检查目录所有者是否为FTP用户（chown ftpuser）34

‌FTP服务配置‌

在vsftpd.conf中启用写入权限：write_enable=YES4
检查匿名用户权限配置（如需匿名上传）8
确认用户未被列入/etc/ftpusers黑名单4

‌SELinux/防火墙限制‌

临时禁用SELinux测试：setenforce 04
检查防火墙是否开放FTP端口（21及被动模式端口）45

‌被动模式问题‌

尝试切换主动/被动模式5
确保防火墙允许被动模式端口范围通信5

‌其他可能原因‌

磁盘空间不足6
网络连接不稳定7
路径错误（检查文件路径是否存在）2

建议按以下步骤排查：

先检查目录权限和所有者34
验证FTP服务配置48
检查SELinux/防火墙设置45
尝试切换传输模式5
查看服务器日志获取具体错误信息

原因：没有设置request.Credentials，输入用户名和密码！

上传失败：Cannot send a content-body with this verb-type

原因：没有写request.Method = WebRequestMethods.Ftp.UploadFile; ！！！！

在SocketAsyncEventArgs.Completed里执行一个回调，里面把一个面板隐藏，显示另一个面板，没有执行。在回调里面Debug.Log(字符串)可以执行，Debug.Log(面板)没有执行。以为是非主线程不能访问Unity类，但是打印Thread.CurrentThread.ManagedThreadId显示是一样的。

解决方法：

//记录主线程的变量
SynchronizationContext _mainThread;
//获得主线程
public MyTCPManagerAsync()
{
    _mainThread = SynchronizationContext.Current;
}
//把一个委托推到主线程
void PostMainThreadAction(Action action)
    {
        _mainThread.Post(new SendOrPostCallback((o) =>
        {
            Action e = (Action)o.GetType().GetProperty("action").GetValue(o);
            if (e != null) e();
        }), new { action = action });
    }
//使用
PostMainThreadAction(onConnect);